【摘要】：智能井技術是一項新興的油井生產管理系統(tǒng),是智能數(shù)字化油田的重要組成部分。近些年,伴隨我國油氣開采技術的不斷進步,灘海、深海等開采戰(zhàn)略的實施,油氣產量逐年遞增,智能井憑借其智能化監(jiān)測、遠程控制、產能優(yōu)化等特點受到了越來越多的關注。井下流量控制器是智能完井的核心部件,通過地面液壓系統(tǒng)給定流量控制閥不同的壓力信號,可以實現(xiàn)閥體對多產層的節(jié)流控制。本文設計了一套可以向智能井井下流量控制器提供壓力源的液壓監(jiān)控系統(tǒng)以及配套的數(shù)據(jù)監(jiān)測方案。首先,在分析了國內外智能井井下流量控制器液壓控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上,針對系統(tǒng)的功能需求及實際難點,提出了包含底層數(shù)據(jù)采集、地面控制系統(tǒng)和上位機HMI軟件監(jiān)控的三層體系結構。在系統(tǒng)整體框架設計的基礎上,總結和描述了系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術。然后,針對系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)多節(jié)點采集算法和異步電機控制算法進行了較深入的研究。在液壓控制系統(tǒng)運行現(xiàn)場,數(shù)據(jù)采集節(jié)點眾多、數(shù)據(jù)格式多樣,需要研究對應的數(shù)據(jù)格式封裝和采集算法。在此背景下,提出了 CAN數(shù)據(jù)多節(jié)點封裝和采集算法,算法可以對底層多數(shù)據(jù)節(jié)點進行轉換、識別和遠程傳輸。液壓系統(tǒng)所需壓力源來自系統(tǒng)的電機泵,電機泵向管線的加壓時間由異步電機的轉速決定,為了實現(xiàn)電機變頻調速控制,在此設計電機PID控制算法。為了實現(xiàn)異步電機的模擬仿真,在MATLAB Simulink中建立非線性異步電機數(shù)學模型,設計PID控制算子,對比多組仿真效果,確定較優(yōu)的控制參數(shù)。最后,在以上研究基礎上,開發(fā)了基于PLC的智能井井下流量控制器液壓系統(tǒng)的地面核心控制系統(tǒng)以及對應的上位機HMI監(jiān)控軟件,并依照設計樣本,搭建了樣機臺架。通過試驗結果表明,系統(tǒng)可以實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的智能控制,可以滿足智能井井下流量控制器不同壓力的供應需求,配套的液壓解碼器可以完成多產層、多開度的節(jié)流控制功能。方案設計合理,具有較強實用性。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE938
【圖文】：

圖１－２智能井系統(tǒng)地面部分逡逑水平井是指井眼軌跡達到水平（９０度左右）以后，再繼續(xù)延伸一定長度的井［４６］

圖１－３內含永置傳感器ＩＣＶ逡逑（２）邐ＷｅｌｌＤｙｎａｍｉｃｓ公司開發(fā)了邋ＭＣ系列的流入控制閥

【參考文獻】

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本文編號：2715810